【探索实战】从零开始搭建Kurator分布式云原生平台:详细入门体验与功能实战分享!

前言

Kurator作为一个开源的分布式云原生平台,真正实现了"告别繁琐,一栈统一"的理念,它整合了Karmada、KubeEdge、Volcano、Istio、Prometheus、FluxCD、Kyverno等业界主流开源项目,在其基础上提供了舰队(Fleet)管理能力,实现多集群统一的集群生命周期治理、应用分发、流量治理、监控和策略管理。

这次,我将分享自己从零到一使用Kurator搭建分布式云原生环境的完整实战过程,包括环境搭建步骤、安装中遇到的小问题及解决办法,以及对几个核心功能的实际使用体验和分析。希望我的分享能帮助更多新手快速上手Kurator,一起探索分布式云原生的魅力!

如下是Kurator项目开源首页:

一、Kurator简介与为什么选择它

Kurator是一个开源的分布式云原生平台,旨在帮助用户构建自己的分布式云原生基础设施,支持企业数字化转型。它特别适合多云、多集群场景,包括云-边协同、边-边协同等复杂环境。核心优势在于集成多个优秀开源项目,提供一站式解决方案:

  • 统一资源编排:基于Karmada实现多集群应用分发。
  • 统一调度:集成Volcano提供批处理和AI作业调度。
  • 统一流量管理:通过Istio实现服务网格。
  • 统一遥测:Prometheus提供监控聚合。
  • 其他集成:KubeEdge边缘计算、FluxCD GitOps、Kyverno策略引擎等。

相比单独部署这些组件,Kurator封装了舰队管理(Fleet Manager),允许用户以声明式方式管理多个集群,如集群注册/注销、应用同步、跨集群服务发现、指标聚合和一致性策略 enforcement。这大大降低了分布式环境的运维复杂度。对于开发者来说,Kurator让云原生从单集群向分布式升级变得简单高效👍。

官方资料显示,Kurator支持基础设施即代码(Infrastructure-as-Code),一键安装云原生软件栈,并提供舰队级统一管理。这正是我选择它的原因------作为个人开发者,我想快速验证分布式场景,而不需要手动配置每个组件。

二、Kurator分布式云原生环境搭建实战

2.1 准备工作与前提条件

根据Kurator官方文档(https://kurator.dev/docs/),搭建环境前需要准备Kubernetes主机集群(host cluster),作为管理平面。推荐使用kind或minikube进行本地测试,以模拟多集群环境。

我的环境:

  • 操作系统:Ubuntu 22.04
  • Kubernetes版本:v1.28+
  • 工具:kubectl、kind、helm
  • Go版本(如果编译CLI):1.20+

小提示:新手建议先安装kind,因为它轻量级,适合本地多集群模拟。

我们在开始之前,先把Kurator项目拉取到本地先,如下是相关步骤教学:

1、我们先打开开源项目地址:https://gitcode.com/kurator-dev/kurator

2、点击clone,通过Git插件,将项目进行clone下载

3、执行克隆命令

json 复制代码
git clone https://gitcode.com/kurator-dev/kurator.git

4、本地项目查看:

项目已经拉取完成,接下里,我们开始干正事:

首先,安装kind:

bash 复制代码
curl -Lo ./kind https://kind.sigs.k8s.io/dl/v0.20.0/kind-linux-amd64
chmod +x ./kind
sudo mv ./kind /usr/local/bin/kind

创建主机集群:

bash 复制代码
kind create cluster --name kurator-host

切换上下文:

bash 复制代码
kubectl config use-context kind-kurator-host
2.2 安装Kurator组件

Kurator的安装分为几个部分:Kurator CLI(可选,用于本地操作)、Cluster Operator(集群管理)、Fleet Manager(舰队管理)和附属组件如MinIO(用于存储)。

官方文档将安装分为独立组件安装,因为Kurator采用模块化设计,用户可以按需选择。

步骤1:安装Kurator CLI(推荐,用于简化操作)

Kurator提供CLI工具,便于生成YAML和应用。

从GitHub releases下载最新版:参考官方开源文档

bash 复制代码
curl -Lo kurator https://github.com/kurator-dev/kurator/releases/download/v0.x.x/kurator-linux-amd64  # 替换实际版本
chmod +x kurator
sudo mv kurator /usr/local/bin/

验证:

bash 复制代码
kurator version

步骤2:安装Cluster Operator

Cluster Operator负责集群生命周期管理,支持使用Cluster API创建/管理附属集群。

添加helm repo:

bash 复制代码
helm repo add kurator https://kurator-dev.github.io/charts
helm repo update

安装:

bash 复制代码
helm install cluster-operator kurator/cluster-operator --namespace kurator-system --create-namespace

验证:

bash 复制代码
kubectl get pods -n kurator-system

步骤3:安装Fleet Manager

Fleet Manager是Kurator的核心,提供舰队统一管理。

安装:

bash 复制代码
helm install fleet-manager kurator/fleet-manager --namespace kurator-fleet-system --create-namespace

步骤4:安装附属组件(如MinIO,用于Pipeline或存储)

对于完整分布式场景,推荐安装MinIO:

bash 复制代码
helm install minio kurator/minio --namespace kurator-minio --create-namespace

如果如上步骤有不清楚的,可以参考官方开源的官网文档:

2.3 创建并加入成员集群

使用Cluster Operator创建成员集群(member clusters),模拟分布式环境。

示例:创建两个kind成员集群。

先创建kind集群:

bash 复制代码
kind create cluster --name kurator-member1
kind create cluster --name kurator-member2

然后,在主机集群中注册它们作为成员。

官方推荐使用Fleet来管理集群一致性。

创建Fleet:

yaml 复制代码
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: kurator.dev/v1alpha1
kind: Fleet
metadata:
  name: quickstart
  namespace: kurator-fleet-system
spec:
  clusters:
  - kind: MemberCluster  # 或 AttachedCluster,根据类型
    name: kurator-member1
EOF

(注:实际YAML需参考官方examples,路径如examples/fleet/)

加入集群的命令:

使用kurator CLI生成join命令,或手动应用Cluster API资源。

安装过程中遇到的小问题及解决办法

  1. 问题:helm repo添加失败,网络超时

    原因:国内网络访问GitHub慢。

    解决:使用镜像源,或VPN。或者直接下载chart:

    bash 复制代码
    helm install fleet-manager ./charts/fleet-manager
  2. 问题:pod卡在Pending,缺少资源

    原因:kind集群资源不足。

    解决:使用kind config增加CPU/Memory:

    yaml 复制代码
    kind: Cluster
    apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
    nodes:
    - role: control-plane
      extraMounts:
      - hostPath: /var/run/docker.sock
        containerPath: /var/run/docker.sock
      kubeadmConfigPatches:
      - |
        kind: InitConfiguration
        nodeRegistration:
          kubeletExtraArgs:
            node-labels: "ingress-ready=true"
  3. 问题:成员集群加入后状态不Ready

    原因:kubeconfig权限或网络。

    解决:确保主机能访问成员API server,使用kind load docker-image预载镜像。

  4. 问题:版本兼容性

    解决:严格遵循官方支持的Kubernetes版本,避免升级冲突。

通过这些步骤,我成功搭建了一个主机+两个成员的分布式环境。整个过程不到1小时,相比手动安装Karmada+Istio等,Kurator确实简化了很多!🌟

官方架构设计展示:

三、Kurator核心功能使用体验

搭建完成后,我重点体验了几个统一管理功能,并分析其对云原生平台运维的作用。

3.1 统一集群生命周期治理(Cluster Operator + Fleet)

使用Cluster Operator创建集群,并通过Fleet统一管理。

示例:定义Fleet包含多个集群。

yaml 复制代码
apiVersion: kurator.dev/v1alpha1
kind: Fleet
metadata:
  name: my-fleet
  namespace: default
spec:
  clusters:
  - name: member1
    type: attached
  - name: member2
    type: attached

作用分析:传统多集群下,集群创建/升级/删除分散,容易不一致。Kurator的Fleet允许声明式定义舰队,自动注册/注销集群,实现生命周期统一治理。这对运维来说,极大降低了手动干预,适合大规模分布式部署,如边缘计算场景。

3.2 统一应用分发(基于FluxCD + Karmada风格)

Kurator使用Application CRD从Git同步应用到舰队。

官方示例(policy管理,但类似应用分发):

bash 复制代码
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: apps.kurator.dev/v1alpha1
kind: Application
metadata:
  name: app-demo
  namespace: default
spec:
  source:
    gitRepository:
      url: https://github.com/kurator-dev/kurator
      ref: branch: main
      interval: 3m0s
      timeout: 1m0s
  syncPolicies:
    - destination:
        fleet: quickstart
      kustomization:
        path: ./examples/app/simple-nginx
        interval: 5m0s
        prune: true
        timeout: 2m0s
EOF

我修改path为一个简单nginx部署,应用后,在所有舰队集群自动同步。

作用分析:统一应用分发避免了每个集群单独helm/kubectl apply的繁琐,支持GitOps。运维效率提升明显,尤其在分布式升级时,可灰度发布,减少风险。

3.3 统一流量治理(Istio集成 + Submariner插件)

Kurator支持通过Fleet安装Submariner实现跨集群网络。

示例命令(生成PSK后应用):

bash 复制代码
export SUBMARINER_PSK=$(openssl rand -base64 64)
envsubst < examples/fleet/network/submariner-plugin.yaml | kubectl apply -f -

然后定义跨集群Service discovery。

作用分析:分布式环境下,流量孤岛是痛点。Kurator统一流量管理允许跨集群服务通信、负载均衡,支持Istio网格扩展到边缘。这对微服务架构至关重要,提升了系统可用性和弹性。

3.4 统一监控(Prometheus聚合)

Kurator支持聚合舰队指标到中央Prometheus。

示例:部署Prometheus后,使用Fleet同步thanos-sidecar或类似。

(官方暂无直接示例,但基于集成,支持统一遥测)

作用分析:多集群监控数据分散难分析。统一遥测让运维一览全局指标,快速定位问题,支持AI运维基础。

3.5 统一策略管理(Kyverno集成)

最实用的一个功能!

官方教程示例:

先安装Kyverno到舰队,然后同步策略。

bash 复制代码
kubectl apply -f examples/fleet/policy/kyverno.yaml

然后应用坏pod策略demo:

bash 复制代码
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: apps.kurator.dev/v1alpha1
kind: Application
metadata:
  name: kyverno-policy-demo
  namespace: default
spec:
  source:
    gitRepository:
      interval: 3m0s
      ref: branch: main
      timeout: 1m0s
      url: https://github.com/kurator-dev/kurator
  syncPolicies:
    - destination:
        fleet: quickstart
      kustomization:
        interval: 5m0s
        path: ./examples/fleet/policy/badpod-demo
        prune: true
        timeout: 2m0s
EOF

这个策略会禁止创建privileged pod,在所有集群生效。

作用分析:策略不一致易导致安全隐患。Kurator统一策略管理确保舰队遵守同一规则,如PodSecurity、资源限额等。大大提升了合规性和安全性,适合企业级生产。

如下是官方的文档说明:

四、案例小结:个人分布式平台落地过程

在我的实战中,我模拟了一个云-边场景:主机集群作为中心,两个成员作为边缘。

  • 技术选型:选择Kurator因为集成全面,避免多项目兼容问题。
  • 适配攻坚:本地kind网络隔离,解决通过Submariner插件。
  • 场景落地:部署nginx应用到舰队,实现跨集群访问;应用Kyverno策略,确保安全。
  • 反馈:操作简单,声明式管理高效。
  • 价值:个人学习成本低,可扩展到真实多云。

五、总结与展望

通过这次Kurator实战,我深刻体会到分布式云原生的便捷。一栈统一,让复杂多集群管理变得像单集群一样简单!推荐大家动手试试,官方文档和examples很友好。

未来,期待Kurator在AI原生、更多边缘场景深化。感谢Kurator社区,期待更多创新!

最后,我们再结合如下这张,技术架构图起来理解:

最后,附上相关开源学习地址,助你一臂之力:

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